吸入中、呼吸器系は、鼻または口を通って酸素が豊富な空気を取り入れます。空気は気管を下って肺に移動し、そこで肺胞として知られる小さな嚢に到達します。ここでは、酸素分子が薄い肺胞の壁を横切って血流に拡散します。
呼気は吸入に続きます。呼吸に関与する筋肉、主に横隔膜とcost間筋肉がリラックスします。この緩和により、肺の体積が減少し、内部の空気が追放されます。呼気中、細胞呼吸の廃棄物である二酸化炭素が血流から肺胞に放出され、その後吐き出されます。
一方、細胞呼吸は細胞内で発生し、エネルギーを放出するための砂糖の種類であるグルコースの分解を伴います。このプロセスは、解糖、クレブスサイクル（クエン酸サイクル）、酸化的リン酸化の3つの主要な段階で構成されています。
解糖は細胞の細胞質で起こります。解糖中に、グルコースはピルビン酸の2つの分子に分解されます。この段階は、ATP（アデノシン三リン酸）、細胞のエネルギー通貨、およびNADH（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）およびFADH2（フラビンアデニンジヌクレオチド）、エネルギー担体分子の形で少量のエネルギーを生成します。
クレブスサイクルは、細胞のミトコンドリア内で発生します。解糖からのピルビン酸はミトコンドリアに入り、二酸化炭素、ATP、NADH、およびFADH2を産生する一連の化学反応を起こします。
最後に、ミトコンドリアの内膜で酸化的リン酸化が発生します。この段階では、NADHとFADH2によって運ばれる高エネルギー電子は、電子キャリアの連鎖に沿って通過し、膜を横切る水素イオンをポンピングするために使用されるエネルギーを放出します。結果として生じる水素イオンの勾配は、化学炎症と呼ばれるプロセスを通じてATPの合成を促進します。
要約すると、呼吸は、生物とその周囲の間の酸素と二酸化炭素の交換を促進し、細胞が細胞呼吸のために酸素の継続的な供給を確保します。細胞呼吸は、酸素を利用してグルコースを分解し、ATPの形でエネルギーを生成します。これは、生命に不可欠なさまざまな細胞プロセスを駆動します。
